第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能(第1课时)
班级: 姓名: 组别
预习案(写一写,梳理基础知识)
【学习目标】
1. 了解煤发电的一般过程;理解原电池的概念、工作原理及构成条件。
2. 通过对化学能转化为电能的学习,体验科学探究的过程,理解科学探究的意义,
理解科学探究的基本过程和方法,初步养成科学探究的能力。
学习重点:原电池的概念及构成条件
学习难点:原电池的工作原理
【自主预习】梳理知识,夯实基础
一.化学能与电能的相互转化
1. 火力发电
火力发电是指通过化石燃料的燃烧,使 能最终转化为 的过程。
在火力发电过程中,经历了一系列的能量转换:
【想一想】火力发电的优缺点有哪些?
【提出问题】能否将化学能直接转化为电能,提高能量的利用率?
探究案(比一比,争当优胜小组)
要求:认真思考,积极参与讨论交流,踊跃发言,大胆展示讨论成果。加油,你能行!
【合作探究一】探究实验
(1)把互不接触的铜片、锌片放到盛有稀硫酸的烧杯里,观察到 ,写出有关反应的化学方程式 。在此反应中有无能量的转化?若有,是 能转化成了 能。
(2) 把铜片和锌片用导线连接起来,再放到盛有稀硫酸的烧杯里,观察到的现象是
,根据 可以断定铜片 (是或否)参加反应。
(3)在导线中间串联一电流表,可以观察到 ,这说明导线里面有
通过。在此过程中, 能转化成了 能。
得出结论:
要将化学能直接转化为电能,必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行,同时架设桥梁,使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域而形成电流,这样将 能直接转化为 能的装置叫做原电池。
【合作探究二】原电池的构成条件
(1)原电池的构成条件
【探究】
①把上述(3)中的铜片换成锌片,使两个电极材料相同,实验现象为 ;
②把上述(3)中烧杯里的硫酸换成75%酒精,实验现象是 ;
⑤把串联着电流表的锌片与铜片分别放到两支盛有稀硫酸的烧杯里,现象为 。
【讨论】总结原电池的构成条件:
思考交流 :在铜锌原电池中,如果用的是纯锌,则在锌片表面几乎观察不到气泡,而在实验中我们所用的是粗锌(含有碳),在锌片和铜片表面都有气泡产生,你现在能解释这种现象吗?
【合作 探究三】原电池的工作原理
(2)原电池的工作原理
从能量转化角度看,原电池是将 能 直接转化为 能的装置;从化学反应来看,原电池的原理是 反应中的还原剂失去的电子经过导线传递给氧化剂,从而使氧化还原反应分别在俩个电极上进行。
(3)原电池中的电极名称及电极反应式的书写
负极:电子 的一极, 电子,发生 反应(如上述原电池中的 片);
正极:电子 的一极, 电子,发生 反应(如上述原电池中的 片);
电极反应式:表示负极、正极得失 电子的情况的式子。分析在Zn-Cu原电池中两个电极区域得失电子情况,并写出电极反应式:
正极(铜片): ;负极(锌片): ;
电极反应总式: